花崗巖侵入體_泥質圍巖熱傳輸過程_省略_質意義_以粵東典型接觸帶剖面為例_馬野牧

1、高校地質學報GeologicalJournalofChinaUniversities2013年6月，第19卷，第2期，307315頁June2013，Vol.19，No.2，p.307315花崗巖侵入體泥質圍巖熱傳輸過程的數值模擬及其地質意義：以粵東典型接觸帶剖面為例馬野牧，陸現彩，張雪芬，李曉昭，胡文王宣，汪愷內生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室，南京大學地球科學與工程學院，南京210093摘要：巖漿侵入作用可以引發(fā)水巖反應和多種形

2、式的變質作用和金屬富集，當侵入至富含有機質的泥質圍巖時，其熱效應不僅會造成熱接觸變質、改變圍巖的成巖作用，還會促進圍巖中烴源巖的生烴作用。熱傳輸模型研究是定量半定量考察巖漿侵入體及其圍巖熱演化的重要工具之一。本文選取粵東典型的花崗巖泥巖接觸帶剖面，在開展地質地球化學研究的基礎上，進行了二維熱傳輸模型分析。模擬結果與地質基本一致，發(fā)現巖漿侵入能夠顯著提高接觸帶圍巖和上覆圍巖的地溫，其中側向傳輸的范圍有限，根據多個規(guī)模不等的花崗巖巖體熱傳輸

3、模型分析結果，發(fā)現小型侵入體的熱影響范圍與其侵入體規(guī)模正相關，但對于大型侵入體而言，其側向影響范圍一般在2.5km左右。本文研究成果對認識與巖漿活動有關的成礦作用和油氣成藏作用有著重要意義。關鍵詞：花崗巖侵入體；熱傳輸；數值模擬；熱演化；粵東中圖分類號：P618文獻標識碼：A文章編號：10067493（2013）02030709Abstract:Magmaticintrusioncannotonlytriggermassivewater

4、rockinteractionsvariousfmsofmetalenrichmentbutmayalsoleadtothermalcontactmetamphismaffectthediagenesisofrocks.Wheninvadingintoganicmatterenrichedmudstoneitcanpromotehydrocarbongenerationofsourcerocksduetoitsthermaleffect

5、s.Theheattransfermodelisoneoftheimptanttoolsfinvestigatingmagmaintrusionthermalevolutionofitswallrocks.Inthisstudygeologicalinvestigationnumericalsimulationbyemployinga2Dheattransfermodelwereperfmedftwotypicalgranitemuds

6、tonecontactsineasternGuangdongProvince.Thethermalevolutionofwallrocksdisclosedbynumericalsimulationiswellconsistentwiththetemperatureidentifiedbyvitrinitereflectancemetamphicminerals.Thedimensionofintrusionisfoundtobeake

7、yfactcontrollingtheheataffectedarea.Magmaintrusionoftensofsquarekilometersmaycauseprominentheateffectsinthearea.Therangeofheataffectedareainlateraldirectionisabout2.5kmatmost.Ourfindingsareofimptantsignificanceonmagmatic

8、activityrelatedtometallogenesispetroleumgenerationaccumulation.MAYemu，LUXiancai，ZHANGXuefen，LIXiaoZhao，HUWenxuan，WANGKaiStateKeyLabatyfMineralDepositsResearchSchoolofEarthSciencesEngineeringNanjingUniversityNanjing210093

9、ChinaANumericalSimulationoftheHeatTransferinGraniteIntrusionMudstoneContactZoneItsGeologicalImplication:ACaseStudyfromEasternGuangdongProvinceChina收稿日期：20120826；修回日期：20120904基金項目：本研究獲自然科學基金項目（40973029）和中石化前瞻性研究課題“中國東南部巖漿

10、作用對油氣成藏的影響研究”（G080007ZS177）聯合資助作者簡介：馬野牧:男，1982年生，博士研究生，主要從事沉積盆地巖漿活動研究；通訊作者：陸現彩，教授；Email:xcljun@nju.309馬野牧等：花崗巖侵入體：泥質圍巖熱傳輸過程的數值模擬及其地質意義：以粵東典型接觸帶剖面為例2期海陸交互相、陸相碎屑沉積巖系和陸相火山巖系，其中部分細碎屑巖層富含沉積有機質，有機碳含量可高達2.50%~5.71%。1.1汕尾圓墩稔山圩花崗

11、巖體圍巖接觸帶在圓墩稔山圩花崗巖體圍巖接觸帶剖面（圖2），巖體為燕山早期中粒鉀長花崗巖（圖3a），圍巖為金雞組暗色薄層泥巖夾薄層砂巖。近接觸帶圍巖已發(fā)生熱接觸變質形成角頁巖、紅柱石角巖（圖3b，c），向圍巖方向依次為變余中粒砂巖、變余粉砂質泥巖。其中變余粉砂質泥巖呈微細層理，具變晶斑狀結構，可觀察到礦物相轉變和定向分布的絹云母等，石英粉砂周圍沉淀有玉髓（圖3d）。變余中粒砂巖的碎屑以石英、鉀長石、斜長石中砂為主，見有白云母片和硅質巖巖屑

12、，硅質膠結為主，另見有較多的絹云母、綠泥石等（圖3e）。更遠處（距接觸帶3.0km）為變余泥質中砂巖，重結晶或變晶作用不明顯（圖3f）。1.2惠來青坑河田巖體吉水門組泥質圍巖接觸帶河田巖體圍巖接觸帶出露較好，可同時觀察到內、外接觸帶（圖4）。侵入體為燕山早期粗粒黑云母鉀長花崗巖，邊緣相呈似斑狀結構，似斑晶為鉀長石，副礦物主要為鈦鐵氧化物、鋯石、榍石等（圖5a），向巖體內部黑云母含量降低，轉變?yōu)橹写至；◢徑Y構，礦物組成基本穩(wěn)定（圖5b）。

13、內接觸帶內中鐵鋁榴石較多，外接觸帶的吉水門組泥質巖石熱烘烤變質顯著，交代作用不明顯，距接觸帶300m內圍巖均變質為長英質角巖，見有變質成因的紅柱石、石榴子石、綠泥石和絹云母等（圖5c）。向遠處轉變?yōu)楦昏F質紅柱石角巖，出現紅柱石變斑晶，基質主要由石英、斜長石和絹云母組成（圖5d），并含有5%左右的鐵氧化物。漸遠處（800m左右）為含碳質粉砂質泥巖，弱顯層理，可見定向排列的絹云母和斑點狀碳質（圖5e）；至3km處的灰質泥巖則未見熱變質作用的